я го состава. В этих случаях пар представляет собой смесь паров компонентов сплава, причем элементы с более низкой теплотой испарения будут составлять относительно большую часть (давление) паров. Избирательность является важнейшей особенностью испарения многокомпонентных систем. Например, из железо-марганцевых расплавов испаряется при нагреве прежде всего марганец [102, 205], причем этот процесс развивается тем интенсивнее, чем выше содержание марганца в расплаве. Ниже даны примеры избирательного испарения элементов с более низкими значениями температуры кипения и теплоты испарения, чем железо (химический состав в % по массе).

| Электрод981,13

I Продукты конденса-456,2

При сварке плавящимся электродом I металл проходит последовательно стадии I капли и ванны. Для стадии капли характерны высокая удельная поверхность, на порядок превышающая удельную поверхность сварочной ванны 149]. и более высокий уровень перегрева. В момент отрыва от торца электрода средняя температура капель, как отмечалось выше, может достигать 2500 К. причем в зонах активных пятен она может достигать значений, равных температуре кипения [97]. В случае сварки покрытыми элктрода-i ми помимо металлического расплава указанные стадии проходит и шлаковая фаза. Поскольку на стадии капли двухфазная система металлический расплав — шлак характеризуется более высокими значениями удельной поверхности и температуры, то можно полагать, что здесь условия испарения более благоприятны, чем на стадии ванны. Наличие большого градиента температур в зоне дугового разряда создает благоприятные условия для конвективного массонереноса продуктов испарения в зону более низких температур, где происходит конденсация паровой фазы и окисление продуктов конденсации.

Исследования механизма образования сварочного аэрозоля, выполненные М- Ко-баяши с соавторами [269], показали, что

Рис. 134 Механизм образования сварочного аэрозоля:

I — капля; 2 — дуга: 3 — электродный стержень; 4 — электрод; 5 — покрытие; 6 — шлак; 7 — металл гпва: в — основной металл

аэрозоль образуется главным образом вследствие испарения материалов электрода (покрытия и стержня). Доля расплава на стадии ванны в образовании аэрозоля существенно меньше. Схема образования аэрозоля представлена на рис. 134.

Пар, образующийся главным образом при испарении составляющих покрытия и стержня электрода, под воздействием плазменных потоков и давления дуги вытесняется из нижней зоны столба дуги в окружающее пространство с более низкой температурой. Здесь происходит конденсация паровой фазы и окисление некоторых продуктов конденсации (металлов и низших оксидов)

При сварке переменным током наибольшее количество пара образуется в каждый полупериод, когда величина сварочного тока достигает максимального значения [269]. Интересно, что максимум выделения паров не связан с характером переноса капель электродного металла.

Р Хейл и Д. Хилл [254] пришли к выводу о существовании двух механизмов образования аэрозоля. Первый состоит в испарении составляющих плавящегося электродного и основного металлов, последующей конденсации образующихся паров при выходе их из высокотемпературной зоны столба дуги и окислении, второй — в образовании летучих оксидов на поверхности расплавленного электрода (например, 510), которые могут образоваться при попадании кислорода в состав атмосферы дуги (например,